Seminar und Praktikum zur Didaktik der Physik
Versuchskarte zu experimentellen Themen
 
Datum: 11. Juni 2007

Titel: Waltenhofensches Pendel




unilogo.gof
Versuchsnr.: 03



Gruppe: D

DP Physik

 
Versuchsaufbauten
mit Parametern
Waltenhofensches Pendel

Waltenhofensches Pendel mit Vollscheibe

Die Spulen sind in Reihe geschaltet und werden von der maximal zulässigen Stromstärke (in diesem Fall 2,5 A) durchflossen.
Geräte
mit Firmenangabe
  • 1 x Labor-Netzgerät mit 32 V, 3 A (regelbar), z. B. EA-PS 2326 oder EA-PS 2323
  • 2 x Kupferdrahtspule (ca. n = 500 Wdg., zulässiger Stromfluss 3 A), z. B. Leybold 562 14
  • Weicheisenkern (z. B. MAE520)
  • 2 x Polschuh (z. B. MAE524)
  • 3 x Anschlusskabel, lang
  • Pendelkörper, geschlitzt
  • Pendelkörper, ungeschlitzt
  • Pendelaufhängung
  • 1 x leicht drehbares Vollrad aus Kupfer od. Aluminium
  • Zusätzlich: Schraubzwingen, Standfuß, Metallstangen
Durchführung
  • Versuchsaufbau und Netzversorgung gemäß Abb.; der Spalt ist möglichst klein zu wählen, das Pendel sollte aber nicht anstoßen.
  • Ungeschlitzten Pendelkörper bei ausgeschaltetem Spulenstrom pendeln lassen, dann Strom einschalten. Das (ausgelenkte) Pendel kriecht in die Ruhelage, wenn das Magnetfeld stark genug ist, andernfalls ist ein Nulldurchgang möglich.
  • Der geschlitzte Pendelkörper wird im Magnetfeld nicht abgebremst.
  • Versuch funktioniert auch mit einem Rad (Vollscheibe aus Kupfer). Abhängigkeit der Bremswirkung von der Stärke des Spulenstroms demonstrieren.
  • Die Bremskraft ist spürbar, wenn die Schüler den ungeschlitzten Pendelkörper oder die Scheibe schnell durch den Spalt zwischen den Weicheisenkernen ziehen.
Resultate
möglichst quantitative
  • Bremskraft ist proportional zur Stärke des Spulenstroms.
  • Kreuzprodukteigenschaften kann man durch Umpolen demonstrieren.
Bemerkungen
&
Tricks
  • Falls die Möglichkeit besteht, das Rad mit einem Elektromotor anzutreiben, lassen sich Messwerte für die Proportionalität Spulenstrom-Bremskraft aufnehmen.
  • Technische Anwendung: Dämpfung der Schwingung von Messinstrumenten.
Literatur Friedrich DORN und Franz BADER: Physik Oberstufe, Bd. E. Hermann Schroedel Verlag KG, Hannover 11976, Versuch 127.